1、江西省上饶中学2019-2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）考试时间：2020年7月2日3日时间：90分钟 分值：100分一、选择题（共40分，1-7题为单选题，8、9、10为多选题）1. 下列说法正确的是（）A. 质子由于带正电，质子间的核力表现为斥力B. 原子核衰变放出的三种射线中，粒子的穿透能力最强C. 电子的衍射图样证实了电子的波动性D. 铀核发生链式反应后能自动延续下去，维持该反应不需要其他条件【答案】C【解析】【详解】A 核力与电荷无关，原子核中，质子间的核力都表现为引力，A错误；B原子核衰变放出的三种射线中，粒子的速度最小，穿透能力最弱，B错误；C通过电子的衍射图样证
2、实了电子的波动性，C正确；D铀核发生链式反应后能自动延续下去，要维持链式反应，铀块的体积必须达到其临界体积，D错误。故选C。2. 我国第一代核潜艇总设计师黄旭华院士于2019年9月29日获颁“共和国勋章”。核动力潜艇上核反应堆中可能的一个核反应方程为(其中E为释放出的核能)。下列说法正确的是（ ）A. 该核反应属于原子核的衰变B. 核反应方程式中x=2C. 的比结合能为D. 核的比结合能小于核的比结合能【答案】D【解析】【详解】A用中子轰击铀核的核反应方程为原子核的裂变，故A错误；B由核反应遵循质量数与电荷数守恒，可知x=3故B错误；CE是该核反应释放的能量，不是核的结合能，则的比结合能不等于
3、,故C错误；D中等质量原子核的比结合能较大，核的比结合能小于核的比结合能，故D正确。故选D。3. 如图，为氢原子能级图；金属钾的逸出功为2.25eV，则下面有关说法正确的是A. 处于基态的氢原子能吸收13.0eV的光子后跃迁至n=3能级B. 大量处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出5种不同频率的光C. 用处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的各种色光照射金属钾，都能发生光电效应D. 用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的光照射金属钾，所产生光电子的最大初动能为10.5eV【答案】D【解析】【详解】A用能量为13.0eV的光子照射，基态的氢原子若吸收13eV的能量，
4、则能量值为0.6eV，氢原子没有该能级。所以不能使处于基态的氢原子跃迁，故A错误；B大量处于n=4能级的氢原子，最多可以辐射出=6种不同频率的光，故B错误。C现有一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁，根据=3，知该群氢原子可能发射3种不同频率的光子，但是n=3能级跃迁到n=2能级的光子能量小于2eV，所以能使该金属发生光电效应的频率共有2种，故C错误；Dn=4能级的氢原子跃迁到基态时，释放光子的能量E=E4E1=12.75eV再根据光电效应方程式得光电子的最大初动能为Ek=EW0=12.75eV2.25eV=10.5eV故D正确。故选D。4. 如图所示，为一光电管电路，滑动变阻器触头位于ab
5、上某点，用光照射光电管阴极，电表无偏转，要使电表指针偏转，可采取的可能措施有（ ）A. 加大照射光的强度B. 换用频率高的光照射C. 将P向a滑动D. 将电源正、负极对调【答案】B【解析】【详解】由题意可知，电表没有偏转，是由于没有发生光电效应，发生光电效应的条件：0，增加入射光的强度不能使电流计G的指针发生偏转，故A错误；换用频率高的光照射，从而可能发生光电效应，导致电流表指针会发生偏转，故B正确当没有发生光电效应时，P向a滑动，减小电压，更不会形成电流，故C错误；电源正负极对调，若能发生光电效应，则出来的电子反而做减速运动，更不可能形成光电流故D错误故选B5. 如图所示，三块形状不规则的石
6、块叠放在水平桌面上并保持平衡，a、b之间、b、c之间的接触面均不在水平面上。下列说法正确的是（）A. 桌面对石块c的作用力方向斜向右上B. 水平桌面与石块c之间没有静摩擦力C. 石块b只受到三个力的作用D. 石块a的重力与石块b对a的支持力是一对平衡力【答案】B【解析】【详解】B以三块作为整体研究，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故B正确；A c水平方向不受摩擦力，则桌面对石块c的作用力一定竖直向上，故A错误；Cb受到重力、c对b的支持力，a对b的压力以及a对b的摩擦力，共4个力作用，故C错误；D石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是平衡力，故D错误。故选B。6. 质点
7、做匀变速直线运动，已知初速度大小为v，经过一段时间速度大小变为2v，加速度大小为a，这段时间内的路程与位移大小之比为5：3，则下列叙述正确的是（）A. 这段时间内质点运动方向不变B. 这段时间为C. 这段时间的路程为D. 再经过相同时间质点速度大小为3v【答案】C【解析】【详解】A由于物体通过的路程与位移不同，故物体做减速运动，减速到零后再做反向的加速度运动，故A错误；B以初速度方向为正，速度变化量为v=v-（-2v）=3v则时间为故B错误；C这段时间一定先减速度到零，再反向加速度，减速的过程中运动的路程反向加速运动的路程所以这段时间总路程故C正确；D再经过相同的时间，速度再增加3v，大小变为
8、v=2v+3v=5v故D错误。故选C。7. 如图所示，两个可视为质点的小球A、B通过固定在O点的光滑滑轮用轻绳相连，小球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平轻绳拉着，水平轻绳另一端系于竖直板上，两球均处于静止状态。已知O点在半圆柱横截面圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30角、其长度与半圆柱横截面的半径相等，OB与竖直方向成60角，则（）A. 轻绳对球A的拉力与球A所受弹力的合力大小相等B. 轻绳对球A的拉力与半网柱对球A的弹力大小不相等C. 轻绳AOB对球A的拉力与对球B的拉力大小之比为：D. 球A与球B的质量之比为2：1【答案】D【解析】【详解】设轻绳中拉力为T，球A受力如图A所受弹力为绳对A
9、的拉力和半圆对球A的弹力的合力，与重力等大反向，大于T，故A错误；B受力分析可得解得故B错误；C细线对A的拉力与对球B的拉力都等于T，故C错误；D对球B解得故D正确。故选D。8. 雨雪天气时路面湿滑，汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的图象，驾驶员的反应时间为1s。下列说法正确的是（）A. 从到停下，汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度B. 从s到停下，汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度C. 从到停下，汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多15mD. 从到停下，汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的
10、0.75倍【答案】CD【解析】【详解】AC从到停下，汽车在湿滑路面的位移为平均速度为从到停下，汽车在干燥路面的位移为平均速度为则从到停下，汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多15m，故A错误，C正确；B从s到停下，汽车在湿滑路面的平均速度从s到停下，汽车在干燥路面平均速度故B错误；D从到停下，汽车在湿滑路面的加速度大小从到停下，汽车在干燥路面的加速度大小则从到停下，汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍，故D正确。故选CD。9. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其图像如图所示。已知两车在时并排行驶，则（）A. 在时，甲车在乙车后B. 在时，甲车在乙车前C. 两车另一
11、次并排行驶的时刻是D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为【答案】BD【解析】【详解】B.由于在图像中，图线与坐标轴围成的面积表示位移，两车在时并排行驶，此时所以时甲车在前距乙车的距离为B项正确；AC当时，此时所以另一次并排行驶的时刻为，故AC项错误；D两次并排行驶的位置沿公路方向相距，故D项正确。故选BD。10. 如图所示，在竖直平面内，一根不可伸长的轻质软绳两端打结系于“V”形杆上的A、B两点，已知OM边竖直，且AO=OB，细绳绕过光滑的滑轮，重物悬挂于滑轮下处于静止状态。若在纸面内绕端点O按顺时针方向缓慢转动“V”形杆，直到ON边竖直，绳子的张力为FT、A点处绳子与杆之间摩
12、擦力大小为F，则（）A. 张力FT先增大后减小B. 张力FT一直增大C. 摩擦力F一直减小D. 摩擦力F先增大后减小【答案】AC【解析】详解】AB滑轮受力如下图所示设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为，绳子的长度为L，B点到墙壁的距离为S，根据几何知识和对称性，得以滑轮为研究对象，设绳子拉力大小为，如图所示根据平衡条件得得若在纸面内绕端点O按顺时针方向缓慢转动“V”型杆，直到ON边竖直，S先增大后减小，则角先增大后减小，L不变，则由上式得知，张力先增大后减小。故A正确，B错误；CD以A为研究对象，据平衡条件可知在纸面内绕端点O顺时针转动过程中，绳子与竖直方向夹角先变大后变小，OA杆与竖直方向的夹角
13、一直增大，当绳子与竖直方向的夹角变大，摩擦力减小，当绳子与竖直方向的夹角减小时，但+还是在增大，所以摩擦力还是在减小，故C正确，D错误。故选AC。第II卷（非选择题）二、实验题（共18分，其中第11题8分，第12题10分）11. 如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。(1)为完成实验，还需要的实验器材有_。(2)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的Fx图线，由此可求出弹簧的劲度系数为_N/m。(3)图线不过原点的原因是由于_。(4)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两根不同的弹簧a和b，得到弹力与弹簧伸长量的图像如
14、图所示。下列表述正确的是（ ）Ab的原长比a的长 Ba的劲度系数比b的大Ca的重力比b的小 D测得的弹力与弹簧的长度成正比【答案】 (1). 刻度尺 (2). 200 (3). 弹簧自身重力的原因 (4). C【解析】【详解】（1）1此实验需要测量弹簧的伸长量，故还需要刻度尺。（2）2弹簧弹力F与弹簧伸长量l的Fl图线的斜率为弹簧的劲度系数，如图所示可得（3） 3弹簧自身重力不可忽略，导致竖直放置的弹簧因自身重力而伸长，故图线不过原点。（4）4A纵坐标为弹簧的伸长量，不能得到弹簧的原长，A错误；B弹簧弹力F与弹簧伸长量l的Fl图线的斜率为弹簧的劲度系数，则，B错误；C如图所示，未挂钩码时有又有
15、则可得由题意可知 ，即C正确；D测得的弹力与弹簧的伸长量（形变量）成正比，D错误。故选C。12. 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：（1）电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于_；A交流电压的高低 B交流电的频率 C墨粉纸盘的大小 D纸带的长度（2）下列操作中正确的有_； A在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B打点计时器应放在长木板的有滑轮一端C应先释放小车，后接通电源 D电火花计时器应使用低压交流电源（3）某同学用如图（a）所示的装置测定匀加速直线运动的加速度，打出的一条纸带如图（b）所示，A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s：实验时纸带的
16、_端是和小车相连的；（选填“左”或“右”）打点计时器打下C点时小车的速度大小为_m/s；由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为_m/s2.。【答案】 (1). B (2). A (3). 左 (4). 0.3 (5). 0.4【解析】【详解】（1）1 电火花打点计时器工作时的打点周期等于交流电频率的倒数，所以由交流电的频率决定，故选B。（2）2A在释放小车前，小车要靠近打点计时器，A正确；B打点计时器应放在长木板上远离滑轮一端，B错误；C要先接通电源，后释放小车，C错误；D电火花计时器应使用220V交流电源，D错误；故选A。（3）3 由图（b）所示纸带可知，左端纸带点密集，所以纸带的左端与小车
17、相连。4 打C点时小车的速度为5 根据逐差法，小车的加速度为三、解答题（共42分，第13题10分，第14题10分，第15题10分，第16题12分）13. 如图所示，倾角 =30、质量 m =0.8kg 的直角三棱柱ABC置于粗糙水平地面上，柱体与水平地面间的动摩擦因数为 =。垂直AB面施加一个推力F=2N，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10N/kg，求：(1)地面对柱体的摩擦力大小和方向；(2)增大外力F，求三棱柱刚刚开始运动时F的大小。【答案】(1)，水平向左；(2)3.2N【解析】【详解】(1)把F分解在水平方向的分力为：此时物体与地面的最大静摩擦力为：又联立并代入数据得：故可判断此
18、时直角三棱柱ABC静止不动，由平衡条件可得地面对柱体的摩擦力大小为：方向水平向左；(2)设物体刚好被推动时推力为，则此时的最大静摩擦力为：根据平衡条件有：联立解得：14. 一辆汽车从O点由静止开始做匀加速直线运动，已知在2 s内经过相距27 m的A、B两点，汽车经过B点时的速度为15 m/s如图所示，求：(1)汽车经过A点的速度大小；(2)A点与出发点间的距离；(3)汽车从O点到B点的平均速度大小【答案】(1)vA=12m/s (2) xOA48 m (3) 【解析】根据匀变速直线运动的推论得汽车在AB间的平均速度为: 代入数据得, (2)汽车从静止开始做匀加速直线运动,由加速度的公式得： 由
19、公式 从O到B过程,由平均速度公式可知 综上所述:(1)经过A点的速度为(2)汽车从A点到出发点的距离为48 m(3) 汽车从O点到B点的平均速度大小为：7.5 m/s15. 如图所示，竖直轻弹簧B的下端固定于水平面上，上端与A连接，开始时A静止A的质量为m2kg，弹簧B的劲度系数为k1200N/m用细绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k2的轻弹簧C连接，当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，其右端点位于a位置，此时A上端轻绳恰好竖直伸直将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时，弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力已知ab60cm，求：（1）当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，弹簧B的
20、形变量的大小；（2）该过程中物体A上升高度及轻弹簧C的劲度系数k2【答案】（1）10cm；（2）100N/m【解析】【详解】（1）弹簧C处于水平位置且没有发生形变时，A处于静止，弹簧B处于压缩状态；根据胡克定律有：k1x1mg代入数据解得：x110cm（2）当ab60cm时，弹簧B处于伸长状态，根据胡克定律有：k1x2mg代入数据求得：x210cm故A上升高度为：hx1+x220cm由几何关系可得弹簧C的伸长量为：x3abx1x240cm根据平衡条件与胡克定律有：mg+k1x2k2x3解得k2100N/m16. 目前高速公路收费处，有专门的ETC收费通道。车主只要在车辆前挡风玻璃上安装感应卡并
21、预存费用，通过收费站时便不用人工缴费，也无须停车，高速通行费将从卡中自动扣除，即能够实现自动收费。这种收费系统每车收费耗时不到2s，其收费通道的通行能力是人工收费通道的5至10倍。如图所示，假设一辆汽车以正常行驶速度v1=16m/s朝收费站沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在距收费站中心线前匀减速至v2 =4m/s，然后以该速度匀速行驶一段距离，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过t =65s缴费成功后，再启动汽车匀加速至正常行驶。设汽车在匀减速和匀加速过程中的加速度大小分别为a1 =2m/s2，a2 =1m/s2.求：(1)汽车过ETC通道时，匀变速行驶的总位移大小；(2)若汽车通过ETC通道比通过人工收费通道速度再达到v1时节省了69s，求汽车在ETC通道匀速行的距离。【答案】(1)180m；(2)8m。【解析】【详解】(1)设汽车通过ETC通道时的匀减速过程的位移为，匀加速过程的位移为，则汽车匀变速行驶的总位移大小；(2)汽车通过ETC通道时，设汽车匀速行驶的距离为d，汽车匀减速过程的时间匀速过程的时间匀加速过程的时间所以汽车通过ETC通道的总时间汽车通过人工收费通道时，匀减速过程的时间匀加速过程的时间所以汽车通过人工收费通道的总时间则汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间解得t=20s汽车在ETC通道匀速行驶的距离。
